DE4011890A1 - Hilfsbezugsvorrichtung fuer insbesondere dreidimensionale mess- und/oder anreissgeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hilfsbezugsvorrichtung für insbesondere dreidimensionale Meß- und/oder Anreißgeräte der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Hilfsbezugsvorrichtungen dieser Art sind eine wichtige Hilfe beim Arbeiten mit dreidimensionalen Meß- und/oder Anreißgeräten, z. B. der Art, wie sie in den DE-PS 17 73 282 und 17 88 419 beschrieben sind, auf die hier zur Erläuterung dieser Geräte ausdrücklich Be­ zug genommen ist. Es sind Hilfsbezugsvorrichtungen bekannt, bei denen der Hilfskörper als Würfel ausgebildet ist (DE-PS 35 38 551, DE-OS 28 50 517). Darin sind Einzelheiten der Aufgaben derartiger Hilfsbezugsvorrichtungen beschrieben, so daß darauf zur Vermei­ dung von Wiederholungen verwiesen werden kann. Würfel als Hilfs­ körper der Hilfsbezugsvorrichtungen haben den erheblichen Nach­ teil, daß derartige Hilfsbezugsvorrichtungen, bevor diese ange­ tastet werden können, zunächst hinsichtlich der Würfelkanten in Richtung der drei Achsen eines räumlichen Koordinaten­ systems ausgerichtet werden müssen, in denen das drei­ dimensionale Meß- und/oder Anreißgerät arbeitet. Dies ist bei bekannten Hilfsbezugsvorrichtungen aufwendig, wobei selbst dann keine zuverlässige Gewähr einer möglichst exakten Ausrichtung besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hilfsbezugs­ vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einerseits die Vorteile des Würfels hat und andererseits schnell, einfach und relativ genau auf die Achsen des räum­ lichen Koordinatensystems ausrichtbar ist.

Die Aufgabe ist bei einer Hilfsbezugsvorrichtung der ein­ gangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Drehbarkeit des Würfels ist erreicht, daß dieser von dem dreidimensionalen Meß- und/oder Anreißgerät, und zwar dessen würfelförmiger Werkzeugaufnahme, angefahren und durch Flächenkontakt und Drehung um die Achse ausgerichtet wer­ den kann, wobei diese Ausrichtstellung dann fixierbar ist. Dieses Ausrichten, das durch das Gerät selbst, und zwar dessen würfelförmige Werkzeugaufnahme, geschieht, ist schnell und einfach und dabei relativ genau durchführbar und auch reproduzierbar. Somit wird in einfacher Weise dieser Nach­ teil eines Würfels als Hilfskörper der Hilfsbezugsvorrichtung beseitigt, so daß alle sonstigen Vorteile, die der Würfel als Hilfskörper, der Antastflächen trägt, hat, voll genutzt werden können.

Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 2-10, In dieser Ausbildung des Würfels ist die­ ser identisch mit der würfelförmigen Werkzeugaufnahme, die geräteseitig vorhanden und benutzt wird. Somit ergibt sich für den Hersteller derartiger Geräte sowie Hilfsbezugsvor­ richtungen nur noch ein identisches Teil. Die Anzahl der Teile wird reduziert. Dies führt zu einer Vereinfachung der Lagerhaltung. Wegen größerer Losgrößen reduzieren sich im übrigen auch die stückbezogenen Herstellungskosten.

Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 11-14. Von besonderem Vorteil ist die doppelte Verwendbarkeit des Würfels. Dieser kann einmal als Hilfskörper der Hilfsbezugsvorrichtung und zum anderen als Werkzeugaufnahme des Gerätes verwendet werden. Es ist dazu lediglich nötig, würfelseitig zur Anbringung am Querarm des Gerätes bzw. am Fußhalter der Hilfsbezugsvor­ richtung entsprechende Aufnahmen und in diese eingreifen­ der Elemente vorzusehen, die eine auswechselbare Halterung ermöglichen. Dann kann man eine z. B. geräteseitig vor­ handene, würfelförmige Wsrkzeugaufnahme, die dort nicht gebraucht wird, für die Hilfsbezugsvorrichtung verwenden und in deren Fußhalter einsetzen und umgekehrt.

Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 15-23. Die danach geschaffene Funktionssinheit, die aus Säule mit daran festem Würfel besteht, ist ebenfalls so­ wohl am dreidimensionalen Meß- und/oder Anreißgerät als auch bei der Hilfsbezugsvorrichtung verwendbar, wobei sie im letzteren Fall im Fußhalter eingesetzt wird. Sollte diese Funktionseinhsit statt dessen beim Gsrät verwendet werden müssen, wird sie aus dem Fußhalter entnommen und statt dessen in die geräteseitige würfelförmige Werkzeugnahme eingesetzt. Dort erfüllt diese Funktionseinheit die Aufgabe einer koaxialen Verlängerung des Querarmes des dreidimen­ sionalen Meß- und/odsr Anreißgeräts. In aller Rsgel gehört zu einem solchen Gerät beim Benutzer ohnehin mindestens eine derartige Verlängerung, die in die querarmseitige Werkzeugnaufnahme bedarfsweise einsetzbar ist und am Ende eine ebensolche Werkzeugaufnahme, die würfelförmig ist, trägt. Ist eine solche Verlängerung vorhanden, so benötigt der Benutzer für die Herstellung der Funktionsbereitschaft der Hilfsbezugsvorrichtung lediglich den Fußhalter, in den er diese vorhandene Verlängerung einsetzt, wodurch sich dann eine komplette Hilfsbezugsvorrichtung ergibt. Es er­ gibt sich also der Vorteil eines Doppelnutzens einer ohne­ hin vorhandenen Verlängerung für das Gerät, wodurch die Anzahl der Teile und insbesondere die Kosten reduziert werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrück­ lich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Be­ schreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeich­ nungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische An­ sicht einer auf einer Tischplatte be­ findlichen Hilfsbezugsvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische, perspektivische An­ sicht eines Teils eines dreidimensionalen Meß- und/oder Anreißgerätes.

Die in Fig. 1 gezeigte Hilfsbezugsvorrichtung 10 ist ins­ besondere für dreidimensionale Meß- und/oder Anreißgeräte bestimmt, z. B. solche gemäß DE-PS 17 73 282, und hierbei insbesondere für NC- oder CNC-Geräte dieser Art. Aufgabe und Funktion derartiger Hilfsbezugsvorrichtungen sind grundsätzlich in der DE-PS 35 38 551 oder DE-OS 28 50 517 beschrieben, so daß zur Vermeidung von Wiederholungen auf diese Beschreibungen darin hiermit Bezug genommen ist.

In Fig. 2 ist schematisch von einem dreidimensionalen Meß- und/oder Anreißgerät allein das Ende seines frei aus­ kragenden Querarmes 11 gezeigt, an dem eine strichpunktiert angedeutete Werkzeugaufnahme 12 angebracht ist. Die Werk­ zeugaufnahme 12 ist würfelförmig und entspricht derjenigen gemäß DE-PS 17 98 419. In der Werkzeugaufnahme 12 derar­ tiger dreidimensionaler Meß- und/oder Anreißgeräte sind verschiedenartige Antastwerkzeuge in verschiedenen Posi­ tionen innerhalb eines dreiachsigen Koordinatensystems, das in Fig. 2 mit allen drei Achsen X, Y und Z eingezeichnet ist, auswechselbar aufnehmbar. Als Antastwerkzeuge kommen die verschiedensten in Frage, z. B. sowohl solche, die eine be­ rührende Antastung vornehmen, z. B. Kugeltaster, Prismen­ taster, Scheibentaster, Kegeltaster od. dgl., als auch solche Antastwerkzeuge, die mittels eines Lichtstrahles und infolge­ dessen berührungslos arbeiten. In Fig. 2 ist in der würfel­ förmigen Werkzeugaufnahme 12 ein besonderes Teil eingesetzt, wie die spätere Beschreibung noch ergeben wird.

Die Hilfsbezugsvorrichtung 10, die in Fig. 1 gezeigt ist, weist einen als Würfel 13 ausgebildeten Hilfskörper auf. Der Würfel 13 ist z. B. massiv und bestsht aus Stahl, Leicht­ metall, Keramikwerkstoff od. dgl.. Der Würfel 13 hat gleich­ lange Würfelkanten. Alle sechs Würfelflächen 14-19 des Würfels 13 sind gleich gestaltet. Der Würfel 13 ist an einer Säule 20 gehalten, die z. B. als Zylinderrohr ausgebildet ist und deren Längsmittelachse 21 zu der Würfelfläche 18, mit der die Befestigung an der Säule 20 geschieht, rechtwinklig und durch den nicht sichtbaren Mittelpunkt des Würfels 13 verläuft.

Der Würfel 13 ist entweder für sich allein, d. h. ohne eine daran befestigte Säule 20, oder in dieser in Fig. 1 gezeig­ ten Einheit mit daran befestigter Säule 20 um eine zur sechsten Würfelfläche, die hier aus der Würfelfläche 18 besteht, rechtwinklig und durch den Mittelpunkt des Würfels 13 verlaufende Achse, die hier aus der Längsmittelachse 21 der Säule 20 besteht, drehbar und nach Ausrichtung in sei­ ner Ausrichtstellung fixierbar, wobei die Ausrichtung der­ art geschieht, daß der Würfel 13 mit seinen Würfelflächen in Richtung der drei Raumachsen X, Y und Z des in Fig. 1 eingezeichneten dreiachsigen Koordinatensystems ausgerich­ tet ist. In dieser Ausrichtstellung, die Fig. 1 zeigt, ist der Würfel 13 fixierbar. Die Achse, um die der Würfel 13 zu Ausrichtzwecken drehbar ist und die hier mit der Längs­ mittelachse 21 der Säule 20 zusammenfällt, verläuft parallel zu einer Raumachse, hier zur Z-Achse. Je nach Aufstellung der Hilfsbezugsvorrichtung 10 kann aber die Längsmittel­ achse 21 auch parallel z. B. zur Y- oder X-Achse verlaufen.

Wie ersichtlich ist, enthält der Würfel 13 drei im 0urch­ messer gleich große Bohrungen 22, 23 und 24. Die Bohrungen 22-24 kreuzen sich allesamt im Mittelpunkt des Würfels 13. Sie verlaufen ferner zueinander rechtwinklig sowie in Be­ zug auf die jeweils zugeordneten Würfelflächen 14-19 dazu mittig. Die Auslässe aller Bohrungen 22-24 befinden sich jeweils in Abstand von den zugeordneten Würfelflächen 14-19, wobei diese Bohrungsauslässe vom Mittelpunkt des Würfels 13 einen geringeren Abstand als die Würfelflächen 14-19 aufweisen.

In den Würfelflächen 14-19 sind außerdem sich rechtwinklig kreuzende Nuten eingelassen, wobei je Würfelfläche 14-19 zwei zueinander rechtwinklige Nuten vorgesehen sind. Der besseren Übersicht wegen sind in Fig. 1 lediglich zwei die­ ser sich kreuzenden Nuten 25 und 26 in der Würfelfläche 17 bezeichnet. Alle Nuten 25 und 26 und weitere sind parallel und rechtwinklig zu den Bohrungen 22-24 ausgerichtet. Alle Nuten 25, 26 und weitere weisen zueinander parallele Nutflanken auf.

Die Nutengrundflächen aller Nuten 25, 26 und weiterer weisen außerdem zur jeweiligen Achse der Bohrung 22-24 konzentrisch verlaufende zylindrische Führungsflächen 27-29 auf. Diese sind in Fig. 1 nur schematisch angedeutet. Die Nuten 25, 26 und weitere und auch die zylindrischen Führungsflächen 27-29 gehen jeweils ineinander über.

Die Würfelflächen 14-19, ferner die Bohrungen 22-24, ferner die Nuten 25, 26 und weitere sowie auch deren Nut­ flanken und ferner die zylindrischen Führungsflächen 27-29 bilden jeweils Antastflächen der Hilfsbezugsvorrichtung 10, die je nach Antastwerkzeug, das in der Werkzeugaufnahme 12 (Fig. 2) des Gerätes enthalten ist, sowie je nach Geräte­ position wahlweise angetastet werden können. Es ergibt sich also eine sehr große Zahl von verschiedenen und auch im Raum gemäß dem räumlichen Koordinatensystem verschiedenen und verschiedenartig verlaufenden und angeordneten Antast­ flächen.

Die Hilfsbezugsvorrichtung 10 weist einen Fußhalter 30 auf, an dem der Würfel 13 angeordnet ist. Der Fußhalter 30 ist mit einer Fußfläche 31 in beliebiger Ausrichtung auf einer z. B. auch das dreidimensionale Meß- und/oder Anreißgerät aufnehmenden, schematisch angedeuteten Tischplatte 32, ins­ besondere an deren Rand, oder an einer plattenseitigen Nase, einem plattenseitigen Vorsprung od. dgl. oder statt dessen auf einer Hilfseinrichtung aufstellbar und festlegbar. Der Würfel 13 ist am Fußhalter 30 auswechselbar gehalten. Der Fußhalter 30 ist z. B. an einer Fußplatte 33 um eine zur Längsmittelachse 21 koaxiale Achse drehbar und fixierbar gelagert. Die Fußplatte 33 ist beispielsweise mittels nicht weiter gezeigter Magnete od. dgl. an der Tischplatte 32 unverschiebbar und undrehbar festlegbar. Die Fixierung des Fußhalters 30 in bezug auf die Fußplatte 33 in der nach Drehverstellung eingenommenen relativen Drehposition geschieht mittels eines Drehbolzens 34, der mittels einer Handhabe 35 in Form einer Mutter, eines Knebels od. dgl. betätigbar ist und der seinerseits eine innere, hier nicht weiter gezeigte und gängige Klemmvorrichtung betätigt.

Der Fußhalter 30 weist an einem Rohrteil 36 eine passende Aufnahme auf, die so gestaltet ist, daß entweder der Würfel 13 allein, d. h. ohne die Säule 20 daran, oder aber die Säule 20 mit an einem Ende daran befestigtem Würfel 13 in dieser Aufnahme lösbar aufnehmbar und fixierbar ist. Im einzelnen enthält diese Aufnahme zum einen eine in Fig. 1 gestrichelt angedeutete Einsetzbohrung 37. In Anpassung an diese Einsetzbohrung 37 ist die Säule 20 am dem Würfel 13 gegenüberliegenden Ende mit einem zur Längsmittelachse 21 koaxialen Einsteckbolzen 38 versehen, der ebenfalls nur gestrichelt angedeutet ist. Der Einsteckbolzen 38 ist etwa im Bereich seiner Längenmitte mit einer Ringnut 39 ver­ sehen. Der Einsteckbolzen 36 paßt in die Einsetzbohrung 37. Ferner weist die erläuterte Aufnahme des Fußhalters 30 eine Quernut 40 auf. In Anpassung an die Quernut 40 ist am dem Würfel 13 gegenüberliegenden Ende der Säule 20 ein diametral verlaufender und axial vorspringender Steg 41 vorgesehen, der formschlüssig in die Quernut 40 paßt. Der Fußhalter 30, insbesondere dessen Rohrteil 36, enthält auf Höhe der Ring­ nut 39 eine radiale Gewindebohrung 42, die bis zur Einsetz­ bohrung 37 reicht und in die eine Klemmschraube 43 ein­ schraubbar ist, um die eingesteckte Säule 20 zu fixieren.

Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel entfällt die Säule 20, die am Würfel 13 befestigt ist. Statt dessen kann der Würfel unmittelbar mit den in die beschriebene Aufnahme des Fußhalters 30 passenden Elementen, die zuvor beschrieben sind und sich am dem Würfel 13 abge­ wandten Ende der Säule 20 befinden, versehen sein, so daß der Würfel 13 ohne Vermittlung der Säule 20 unmittelbar in dieser Weise am Fußteil 30 auswechselbar angebracht werden kann.

Wie insbesondere bei einer Gegenüberstellung von Fig. 1 und 2 deutlich wird, ist der Würfel 13 der Hilfsbezugs­ vorrichtung 10 identisch der in Fig. 2 am Ende des Quer­ armes 11 gezeigten, geräteseitigen und in gleicher Weise würfelförmigen Werkzeugaufnahme 12 ausgebildet. D. h., daß der Würfel 13 exakt so gestaltet ist, wie die würfelförmige Werkzeugaufnahme 12, und umgekehrt. Dies bedeutet, daß der Würfel 13 gegen die geräteseitige Werkzeugaufnahme 12 aus­ tauschbar und gleichermaßen als Werkzeugaufnahme wie als Hilfskörper der Hilfsbezugsvorrichtung 10 verwendbar ist. Dies ist besonders einfach und kostengünstig und reduziert nicht nur die Anzahl verschiedener Teile sondern wegen damit größerer Losgrößen auch die Herstellungskosten für den Hilfskörper der Hilfsbezugsvorrichtung 10. Es ergibt sich aber auch noch ein weiterer, später erläuterter Vorteil.

Wie sich ferner bei Betrachtung von Fig. 1 und 2 ergibt, bildet der an der Säule 20 befestigte Würfel 13 der Hilfs­ bezugsvorrichtung 10 in dieser Baueinheit eine Tauschein­ heit, die in dieser Form sowohl geräteseitig verwendbar ist, wie Fig. 2 zeigt, als auch als Hilfskörper der Hilfs­ bezugsvorrichtung 10 verwendbar ist, wie Fig. 1 zeigt. In der in Fig. 2 gezeigten Benutzungsform ist diese Tausch­ einheit, bestehend aus Säule 20 und endseitig daran be­ festigtem Würfel 13 in die würfelförmige Werkzeugaufnahme 12 des dreidimensionalen Meß- und/oder Anreißgerätes ein­ gesetzt. Sie dient dabei als Verlängerung des Querarmes 11 mit fixierter Winkellage und - in Form des Würfels 13 - glei­ cher Werkzeugaufnahme wie die Werkzeugaufnahme 12 am Ende des Querarmes 11, so daß in dieser Verwendungsform der Würfel 13 nun geräteseitig als Werkzeugaufnahme fungieren kann. Bei dreidimensionalen Meß- und/oder Anreißgeräten gehören zur Ausstattung derartige Verlängerungen gemäß Fig. 2, die somit beim Benutzer ohnehin vorhanden sind, jedoch nicht immer benötigt werden. In besonders einfacher und kostensparender Weise kann somit der Benutzer eine solche Verlängerung, bestehend aus Säule 20 mit daran be­ festigtem Würfel 13, anderweitig nutzen, nämlich zur Komplettierung der Hilfsbezugsvorrichtung 10 in der Weise, daß diese Tauscheinheit in beschriebener Weise dann am Fußhalter 30 angebracht wird, so daß dann mit Hilfe dieser Tauscheinheit nun in der Funktion als Teil der Hilfsbezugs­ vorrichtung 10 das Nullen des Gerätes geschehen kann. Soll dagegen diese Tauscheinheit als Verlängerung in die Werk­ zeugaufnahme 12 am Ende des Querarmes 11 eingesetzt werden, so wird der Einsteckbolzen 38 in eine der Bohrungen der würfelförmigen Werkzeugaufnahme 12, die entsprechend den Bohrungen 22-24 beim Würfel 13 gestaltet sind, einge­ steckt und mittels eines in Fig. 2 nicht gezeigten Riegel­ gliedes, das in die Ringnut 39 formschlüssig eingreift, in der Werkzeugaufnahme 12 axial verriegelt. Außerdem greift dabei der diametrale, axial vorstehende Steg 41 am Ende der Säule 20 in eine der Nuten der würfelförmigen Werkzeugauf­ nahme 12 ein, wobei diese Nuten denjenigen 25 und 26 und weitere beim identisch ausgebildeten Würfelkopf 13 ent­ sprechen. Damit ist formschlüssig die Winkellage fixiert.

Bevor die Hilfsbezugsvorrichtung 10 als solche ihren Nutzen entfalten kann, ist es aufgrund des Würfels 13 als Hilfs­ körper notwendig, diesen Würfel 13 in bezug auf das räum­ liche Koordinatensystem mit dem Achsen X, Y und Z, denen das dreidimensionale Meß- und/oder Anreißgerät folgt, auszu­ richten und dann in dieser Ausrichtung zu fixieren. Dies kann nun aufgrund der Erfindung in besonders einfacher Weise geschehen. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Drehbolzen 34 mittels der Handhabe 35 soweit gelockert ist, daß die Einheit, bestehend aus Würfel 13 und Säule 20 sowie dreh­ barem Rohrteil 36, relativ zur Fußplatte 33 um die zur Tisch­ platte 32 z. B. rechtwinklige Hochachse frei drehbar ist. Es kann sodann mit dem Gerät, dessen Querarm 11 am Ende die gleiche würfelförmige Werkzeugaufnahme 12 trägt (Fig. 2), der Würfel 13 der Hilfsbezugsvorrichtung 10 angefahren werden und durch Kontaktanlage an einer der Würfelflächen 14-17, die sich parallel zur Längsmittelachse 21 er­ strecken, die Ausrichtung nach der würfelförmigen Werkzeug­ aufnahme 12 am Querarm 11 erfolgen. Wenn die anfahrende Würfelfläche der würfelförmigen Werkzeugaufnahme 12 des Ge­ räts an der davon angefahrenen Würfelfläche des Würfels 13 der Hilfsbezugsvorrichtung 10 flächig anliegt, was durch die freie Drehbarkeit des Würfels 13 mit Säule 20 um die Achse 21 möglich ist, ist die Ausrichtung der Würfelkanten in Richtung der Achsen X, Y und Z erfolgt. Diese Ausrichtung wird dann dadurch gesichert, daß mittels der Handhabe 35 der Drehbolzen 34 angezogen wird und somit die innere Klemmeinrichtung die Drehbarkeit relativ zur tischfest an­ geordneten Fußplatte 33 blockiert. Da die Fußplatte 33 fest in bezug auf die Tischplatte 32 gehalten ist, z. B. durch Magnetkraft, ist damit nun die Ausrichtung des Wür­ fels 13 auf die drei Achsen des Koordinatensystems erfolgt. Diese Ausrichtung des Würfels 13 der Hilfsbezugsvorrichtung 10 geht außerordentlich einfach, schnell und garantiert eine große Genauigkeit. Die erfindungsgemäße Hilfsbezugs­ vorrichtung 10 macht es somit möglich, als antastbaren Hilfskörper einen Würfel einzusetzen, wobei mit besonderem Vorteil dieser Würfel 13 identisch demjenigen ist, der die Werkzeugaufnahme 12 am Ende des Querarmes 11 des Gerätes bildet. Der Würfel 13 der Hilfsbezugsvorrichtung 10 ermög­ licht die vielfältigsten Antastvorgänge. Dabei eignet sich die Hilfsbezugsvorrichtung 10 gleichermaßen für die be­ rührende Antastung wie auch für die berührungslose Antastung. Soll im Zuge eines Meßvorganges mit einem in die würfel­ förmige Werkzeugaufnahme 12 eingesetzten, berührend arbei­ tenden Antastwerkzeug gearbeitet werden, so ist zunächst ein Nullen des dreidimensionalen Meß- und/oder Anreißge­ rätes notwendig. Zu diesem Zweck wird vor Beginn der Mes­ sung der Würfel 13 der Hilfsbezugsvorrichtung 10 mit dem Antastwerkzeug angetastet. Zur Sicherung des Wertes in Z- Richtung wird das Gerät derart verfahren, daß das Antast­ werkzeug in Richtung der Z-Achse von oben her auf die, X-Y-Ebene auffährt und diese berührend antastet. Der sich er­ gebende Wert wird als Bezugswert festgehalten. Sodann wird bei in Z-Richtung festgeklemmtem Gerät dieses in Richtung der Y-Achse verfahren, wobei das Antastwerkzeug die Z-X-Ebe­ ne des Würfels 13 berührend antastet. Der sich hierfür er­ gebende Wert wird ebenfalls festgehalten. In gleicher Weise wird zur Ermittlung des Wertes in Richtung der X-Achse die Z-Y-Ebene des Würfels 13 berührend angetastet. Es wird mithin in gleicher Weise verfahren wie bei bekann­ ten Referenzwürfeln und wie z. B. in der DE-OS 28 50 517 beschrieben ist, wobei bei jeder berührenden Antastung der Bezugspunkt die Würfelecke ist, in der sich die Würfel­ flächen treffen.

Die Hilfsbezugsvorrichtung 10 ist einfach, kostengünstig und schnell und zuverlässig zu handhaben. Ausrichtprobleme hinsichtlich der Ausrichtung in Richtung der X-, Y- und Z-Achsen ergeben sich nicht, weil wie beschrieben die Aus­ richtung des Würfels 13 im noch drehbaren Zustand durch Anfahren der geräteseitigen, würfelförmigen Werkzeugaufnahme 12 an den Würfel 13 erfolgen kann. Im Betrieb kann der Würfel 13 der Hilfsbezugsvorrichtung 10 mit den verschie­ densten Antastwerkzeugen angetastet werden, z. B. mit einer Kugel, einer Tastspitze, einer Tastscheibe, einem Konus, einer Anreißnadel sowie vielfältig anderen Meß- und/ oder Anreißwerkzeugen. Von Vorteil ist ferner, daß jede Fläche des Würfels 13, die antastbar ist, in fest vorge­ gebenem Maßbezug zur Mitte des Würfels 13 steht. Insgesamt lassen sich elf Flächen sowie drei Zylinderabschnitte so­ wie fünf Bohrungen, die der Würfel 13 als Antastflächen bietet, antasten. Da keine Rechenoperationen notwendig sind, ist eine höhere Genauigkeit erreichbar. Von Vorteil ist ferner, daß geräteseitig kein Rechner erforderlich ist.

Claims (23)

1. Hilfsbezugsvorrichtung für insbesondere dreidimensionale Meß- und/oder Anreißgeräte, in deren Werkzeugaufnahme (12) verschiedene Antastwerkzeuge in verschiedenen Positionen innerhalb eines dreiachsigen Koordinatensystems auswechsel­ bar aufnehmbar sind, welche mittels Antastwerkzeugen antast­ bare Antastflächen trägt, mit einem Hilfskörper, der als Würfel (13) ausgebildet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Würfel (13) um eine zu einer Würfel­ fläche (18) rechtwinklig und durch den Mittelpunkt des Wür­ fels (13) verlaufende Achse (21) drehbar und nach Ausrichtung in Richtung der drei Raumachsen (X, Y, Z) des dreiachsigen Koordinatensystems in seiner Ausrichtstellung fixierbar ist.

2. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Achse (21) parallel zu einer Raumachse (X, Y, Z) des dreiachsigen Koordinatensystems ver­ läuft.

3. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Würfel (13) drei im Durchmesser gleich große Bohrungen (22, 23, 24) zum Antasten enthält, die sich im Mittelpunkt des Würfels (13) kreuzen und zueinander rechtwinklig sowie mittig in bezug auf die jeweils zugeordnete Würfelfläche (14-19) verlaufen.

4. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungsauslässe aller Bohrungen (22, 23, 24) sich jeweils in Abstand von den zugeordneten Würfelflächen (14-19) befinden und vom Mittelpunkt einen geringeren Abstand als die Würfel­ flächen (14-19) aufweisen.

5. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Würfelflächen (14-19) sich rechtwinklig kreuzende Nuten (25, 26) zum Antasten eingelassen sind.

6. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (25, 26) parallel und rechtwinklig zu den Bohrungen (22, 23, 24) ausgerichtet sind.

7. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (25, 26) je­ weils zueinander parallele Nutflanken aufweisen.

6. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten­ grundflächen der Nuten (25, 26) zur jeweiligen Bohrungs­ achse konzentrisch verlaufende zylindrische Führungs­ flächen (27, 28, 29) zum Antasten aufweisen.

9. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (25, 26) ineinander übergehen.

10. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Füh­ rungsflächen (27, 28, 29) ineinander übergehen.

11. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, gekennzeichnet durch einen Fußhalter (30), an dem der Würfel (13) angeordnet ist und der mit einer Fußfläche (31) in beliebiger Ausrichtung auf einer z. B. auch das Meß- und/oder Anreißgerät aufnehmenden Tischplatte (32), insbesondere an deren Rand, an einer plattenseitigen Nase, einem plattenseitigen Vorsprung od. dgl. oder auf einer Hilfseinrichtung aufstellbar und festlegbar ist.

12. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Würfel (13) am Fuß­ halter (30) auswechselbar gehalten ist.

13. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Wür­ fel (13) identisch der geräteseitigen Werkzeugaufnahme (12) ausgebildet ist.

14. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Würfel (13) gegen die geräteseitige Werkzeugaufnahme (12) austauschbar und gleichermaßen als geräteseitige Werkzeugaufnahme wie als Hilfskörper verwendbar ist.

15. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß der Würfel (13) an einer Säule (20) gehalten ist, deren Längsmittel­ achse (21) zu einer Würfelfläche (18) rechtwinklig und durch den Mittelpunkt des Würfels (13) verläuft.

16. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Würfel (13) an der Säule (20) befestigt ist.

17. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Säule (20) befestigte Würfel (13) zusammen mit letzterer (20) eine Tauscheinheit bildet, die als end­ seitig die würfelförmige Werkzeugaufnahme tragende Ver­ längerung gleichermaßen geräteseitig oder als Hilfskörper verwendbar ist.

18. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11-17, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß­ halter (30) eine Aufnahme trägt, mittels der der Würfel (13) unmittelbar oder mittelbar, insbesondere die am Wür­ fel (13) gehaltene Säule (20), lösbar aufnehmbar und fixierbar ist.

19. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme eine Ein­ setzbohrung (37) enthält und daß der Würfel (13) oder insbesondere die am Würfel (13) gehaltene Säule (20) einen zur Säulenachse (21) koaxialen Einsteckbolzen (38) trägt, der in die Einsetzbohrung (37) und gleichermaßen in eine Bohrung einer geräteseitigen, würfelförmigen Werk­ zeugaufnahme (12) paßt.

20. Hilfsbezugsvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aufnahme des Fußhalters (30) eine Quernut (40) aufweist und daß der Würfel (13) oder insbesondere die am Würfel (13) ge­ haltene Säule (20) einen diametralen, axial vorspringenden Steg (41) trägt, der formschlüssig in die Quernut (40) und gleichermaßen in eine Nut in einer geräteseitigen, würfel­ förmigen Werkzeugaufnahme (12) paßt.

21. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16-20, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß­ halter (30) eine radiale Gewindebohrung (42) enthält, die bis zur Einsetzbohrung (37) reicht und in die eine Klemm­ schraube (43) einschraubbar ist.

22. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11-21, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß­ halter (30) an einer Fußplatte (33) um die Achse (21) dreh­ bar und fixierbar gelagert ist.

23. Hilfsbezugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixie­ rung einen von außen mittels einer Handhabe (35), z. B. eines Hebels, einer Mutter od. dgl., betätigbaren Dreh­ bolzen (34) aufweist, der eine innere Klemmvorrichtung be­ tätigt.